第十一章杂交优势利用 甘肃农业大学动物科学技术学院
第十一章 杂交优势利用 甘肃农业大学动物科学技术学院
提纲 杂种优势的慨念及估计 产生杂种优势的机理 杂种优势利用步骤 经济杂交方式 提高杂种优势利用效果的途径
提纲 杂种优势的概念及估计 杂种优势的概念及估计 产生杂种优势的机理 产生杂种优势的机理 杂种优势利用步骤 杂种优势利用步骤 经济杂交方式 提高杂种优势利用效果的途径 提高杂种优势利用效果的途径
杂种优势的概念和估计 概念：不同种群（种、品种、品系等）杂交产生的杂种在生 活力、适应性、抗逆性以及生产性能等方面表现出一定程度 上优于其亲本纯繁群体的现象， 质量性状：畸形、缺损和致死、 半致死现象减少； 数量性状：群体均值提高。生产性能提高，抗性和适应性加强 “杂交优势”和“杂种优势”？
一、杂种优势的概念和估计 概念：不同种群（种、品种、品系等）杂交产生的杂种在生 活力、适应性、抗逆性以及生产性能等方面表现出一定程度 上优于其亲本纯繁群体的现象. 质量性状:畸形、缺损和致死、半致死现象减少； 数量性状:群体均值提高。生产性能提高,抗性和适应性加强 “杂交优势 ” 和 “杂种优势 ” ?
杂种优势估计 HF1一杂种优势 d一显性效应值 Hn=dy2 y一杂交两种群（品种、品 系等)的基因频率之差。 完全显性时正1，即杂种优势最大；d小于1时杂种优势 相应减小；无显性时，正0，则H0,不表现杂种优势， 这是所有基因都是加性效应基因的结果。 y: 因为广p1-P,如果两种群的基因频率之差较大，则 杂种优势也较大；如果卫，-P0,即两杂交亲本基因频率 相同，H==0,则没有杂种优势。 如有多对基因，则杂种优势为Σdy
d: 完全显性时d=1，即杂种优势最大；d小于1时杂种优势 相应减小；无显性时，d=0，则 HF1=0，不表现杂种优势， 这是所有基因都是加性效应基因的结果。 y: 因为y=p1－p2，如果两种群的基因频率之差较大，则 杂种优势也较大；如果p1－ p2=0，即两杂交亲本基因频率 相同， HF1＝=0，则没有杂种优势。 如有多对基因，则杂种优势为Σdy2 。 杂种优势估计 HF1= d y2 HF1—杂种优势 d —显性效应值 y —杂交两种群（品种、品 系等）的基因频率之差
杂种优势的度量 杂种优势用杂交后代性能与双亲均值差异来度量。即： H=F1-P 为了各性状间便于比较，一般以杂种优势率来表示，即： H(%)= F-P ×100 杂种优势值； H(%)一杂种优势率； 一一代杂种平均值； P—杂交亲本种群平均值。 两品种或品系杂交时，P=(P公+P母)/2； 多品种或品系杂交时，亲本均值(P)按各亲本在杂种中 的基因比例进行加权平均
杂种优势用杂交后代性能与双亲均值差异来度量。即： H=F1－P 为了各性状间便于比较，一般以杂种优势率来表示，即： H F P P (%) = − × 1 100 H——杂种优势值； H（％）——杂种优势率； F1——一代杂种平均值； P——杂交亲本种群平均值。 两品种或品系杂交时， P＝( P公＋ P母）/ 2； 多品种或品系杂交时，亲本均值（ P）按各亲本在杂种中 的基因比例进行加权平均。 杂种优势的度量
二、产生杂种优势的机理 显性学说 显性学说认为，在生物的基因库中存在不少隐性有害基因或 不利基因，或在数量性状上表现为效应值低于等位的显性基 因。杂合子中由于显性基因的存在，隐性基因的作用被不同 程度地消除或掩盖，因而杂种就表现出杂种优势 以一个数量性状为例。假定这一数量性状由两对基因控制，AA 和BB的基因型值都为400个单位，aa和bb的基因型值都为200个 单位，A对a、B对b为完全显性，所以，Aa=AA,Bb=BB。从亲 代、一代杂种、二代的基因型值变化，可以看出杂种优势的形 成和消失情况
二、产生杂种优势的机理 显性学说 显性学说认为，在生物的基因库中存在不少隐性有害基因或 不利基因，或在数量性状上表现为效应值低于等位的显性基 因。杂合子中由于显性基因的存在，隐性基因的作用被不同 程度地消除或掩盖，因而杂种就表现出杂种优势。 以一个数量性状为例。假定这一数量性状由两对基因控制，AA 和BB的基因型值都为400个单位，aa和bb的基因型值都为200个 单位，A对a、B对b为完全显性，所以，Aa=AA，Bb=BB。从亲 代、一代杂种、二代的基因型值变化，可以看出杂种优势的形 成和消失情况
显性学说模式 世代 基因型 基因型值 显性效应 加性效应 P AAbb 600 0 600 (1)1的平均基因型值比双亲 aaBB 600 0 600 的平均基因型值高200个单 平均 600 0 600 位，这就是杂种优势；F2的 F1 AaBb 800 200 600 平均基因型值比1少100个单 F2 1 AABB 800 0 800 位，原因在于F1全部是杂合 2 AABb 800 100 700 子，F2中杂合子比例为75 1 AAbb 600 0 600 %。可见，随着杂合子频率 2 AaBB 800 100 700 的下降，杂种优势将逐渐消 4 AaBb 800 200 600 失。(2)亲代、F1及F2的平均 2 Aabb 600 100 500 加性效应值都是600个单位， 1 aaBB 600 0 600 亲代无显性效应值，F1显性 2 aaBb 600 100 500 效应值为200个单位，F2显性 1 aabb 400 0 400 效应为100个单位，可见，杂 平均 700 100 600 种优势来自显性效应。 A的平均显性效应=Aa-(AA+aa)/2=400-(400+200)/2=100; B的平均显性效应=Bb-(BB+bb)/2=400-(400+200)/2=100
显性学说模式 世 代 基因型 基因型值 显性效应 加性效应 P AAbb 600 0 600 aaBB 600 0 600 平均 600 0 600 F1 AaBb 800 200 600 F2 1 AABB 800 0 800 2 AABb 800 100 700 1 AAbb 600 0 600 2 AaBB 800 100 700 4 AaBb 800 200 600 2 Aabb 600 100 500 1 aaBB 600 0 600 2 aaBb 600 100 500 1 aabb 400 0 400 平均 700 100 600 (1)F1的平均基因型值比双亲 的平均基因型值高200个单 位，这就是杂种优势；F2的 平均基因型值比F1少100个单 位，原因在于F1全部是杂合 子，F2中杂合子比例为75 ％。可见，随着杂合子频率 的下降，杂种优势将逐渐消 失。(2)亲代、F1及F2的平均 加性效应值都是600个单位， 亲代无显性效应值，F1显性 效应值为200个单位，F2显性 效应为100个单位，可见，杂 种优势来自显性效应。 A的平均显性效应＝Aa-(AA+aa)/2=400-(400+200)/2=100; B的平均显性效应＝Bb-(BB+bb)/2=400-(400+200)/2=100
超显性学说 超显性学说认为杂种优势来自等位基因间的互作，杂合子 基因型值超过任何纯合子。这样的杂种优势也可以叫做平 衡性杂种优势，即杂合体A1A2、A1A3等始终具有较高的适 应性，因此A1、A2、A3、...等基因可以以一定的频率 保存于这个群体之中，成为一种平衡的多型性而使群体蕴 藏着最大的适应能力。 假定由两对基因控制。A1A1、A2A2、B1B1和B2B2四种纯合子的 基因型值各为300个单位，A1A2和B1B2的基因值各为400个单 位，均超过任何一种纯合子的基因型值。杂种优势的形成与消 失情况如表
超显性学说认为杂种优势来自等位基因间的互作，杂合子 基因型值超过任何纯合子。这样的杂种优势也可以叫做平 衡性杂种优势，即杂合体A1A2、A1A3等始终具有较高的适 应性，因此A1、A2、A3、.....等基因可以以一定的频率 保存于这个群体之中，成为一种平衡的多型性而使群体蕴 藏着最大的适应能力。 超显性学说 假定由两对基因控制。A1A1、A2A2、B1B1和B2B2四种纯合子的 基因型值各为300个单位，A1A2和B1B2的基因值各为400个单 位，均超过任何一种纯合子的基因型值。杂种优势的形成与消 失情况如表
超显性学说的模式 世代 基因型 基因型 其中 值 总结 超显性效应 加性效性 两种学说一个强调显 P AABB 600 0 600 性基因作用，另一个 A,A,B2B2 600 0 600 强调基因间相互作 平均 600 0 600 用，它们既非互相排 F AAB B2 800 600 斥，又不能概括一 E AA B,B2 600 0 600 切。根据数量性状的 AA B B2 700 100 600 遗传分析，杂种优势 AABB 600 0 600 的遗传实质在于显性 效应、累加效应以及 AA,B2B2 700 100 600 异位显性、互补作用 AAB B2 800 200 600 和超显性等各种基因 AAB BI 700 100 600 互作效应。在某一材 AA,B,B2 600 0 600 料中可能只有某一种 A,A,B B2 700 100 600 基因互作决定某种程 A2AB B 600 0 600 度的杂种优势。 平均 700 100 600
超显性学说的模式 世代 基因型 基因型 值 其 中 超显性效应 加性效性 P A1A1B1B1 600 0 600 A2A2B2B2 600 0 600 平均 600 0 600 F1 A1A2B1B2 800 200 600 F2 A1A1B2B2 600 0 600 A1A1B1B2 700 100 600 A1A1B1B1 600 0 600 A1A2B2B2 700 100 600 A1A2B1B2 800 200 600 A1A2B1B1 700 100 600 A1A2B2B2 600 0 600 A2A2B1B2 700 100 600 A2A2B1B1 600 0 600 平均 700 100 600 两种学说一个强调显 性基因作用，另一个 强调基因间相互作 用，它们既非互相排 斥，又不能概括一 切。根据数量性状的 遗传分析，杂种优势 的遗传实质在于显性 效应、累加效应以及 异位显性、互补作用 和超显性等各种基因 互作效应。在某一材 料中可能只有某一种 基因互作决定某种程 度的杂种优势。 总结
三、杂种优势利用步骤 杂种优势利用是一整套综合措施，主要包括亲本种 群的选优与提纯、 杂交亲本的选择、 杂交效果预 估、配合力测定、杂交和杂种的饲养管理等环节
三、杂种优势利用步骤 杂种优势利用是一整套综合措施，主要包括亲本种 群的选优与提纯 、杂交亲本的选择 、杂交效果预 估 、配合力测定 、杂交 和杂种的饲养管理等环节